動車組司機(jī)行車安全輔助終端系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

張 龍，王艷君

（西安歐亞學(xué)院 信息工程學(xué)院，陜西 西安 710065）

動車組司機(jī)行車安全輔助終端系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

張 龍，王艷君

（西安歐亞學(xué)院 信息工程學(xué)院，陜西 西安 710065）

為了減少高速列車和動車組開通以來人為造成的誤操作，本文針對動車組司機(jī)要不間斷的對動車組運(yùn)行前方線路進(jìn)行瞭望，同時動車組司機(jī)在運(yùn)行途中需要在記錄本上查看點單，記錄運(yùn)行時刻，核對確認(rèn)運(yùn)行揭示及公里標(biāo)，查閱列車的操控等作業(yè)手工操作的不便，提出了一種運(yùn)行于PDA手持終端的輔助系統(tǒng)，實現(xiàn)了動車組司機(jī)通過終端系統(tǒng)自動生成手帳、自動生成司機(jī)報單、提示列車運(yùn)行時刻，并根據(jù)當(dāng)前時間計算下站到達(dá)時間，在慢行區(qū)段前提示司機(jī)運(yùn)行揭示內(nèi)容，根據(jù)列車當(dāng)前位置顯示操縱提示內(nèi)容，接收列車運(yùn)行注意事項等功能。通過6個月的實際使用效果顯示本系統(tǒng)對動車司機(jī)日常行車過程起到了很好的輔助作用，方便了司乘人員的操作，提高了安全保障能力。

動車；行車安全；輔助系統(tǒng)；終端；PDA

高鐵和動車組開通以來，其運(yùn)行速度達(dá)到300 km/h以上，為了安全操作，動車組司機(jī)要不間斷的對動車組運(yùn)行前方線路進(jìn)行瞭望，同時動車組司機(jī)在運(yùn)行途中需要在記錄本上查看點單，記錄運(yùn)行時刻，核對確認(rèn)運(yùn)行揭示及公里標(biāo)，查閱列車的操控等作業(yè)，其中的點單、運(yùn)行揭示等重要信息都是發(fā)車前由調(diào)度打印出來發(fā)放給司機(jī)，這些作業(yè)全部通過手工操作來完成，給司機(jī)工作造成了很大的不便，也為信息的動態(tài)變化帶來不便[1]。

如何既能方便司機(jī)工作，又能提高效率，為行車安全提供更有力的保障，文中提出了設(shè)計一種使用PDA手持終端的輔助系統(tǒng)，實現(xiàn)動車組司機(jī)通過終端系統(tǒng)自動生成手帳、自動生成司機(jī)報單、提示列車運(yùn)行時刻，并根據(jù)當(dāng)前時間計算下站到達(dá)時間，在慢行區(qū)段前提示司機(jī)運(yùn)行揭示內(nèi)容，根據(jù)列車當(dāng)前位置顯示操縱提示內(nèi)容，接收列車運(yùn)行注意事項等功能，方便了司乘人員的操作，提高了安全保障能力[2-3]。

1 系統(tǒng)總體描述

整個系統(tǒng)由3部分組成：移動終端系統(tǒng)，信息同步系統(tǒng)和綜合管理系統(tǒng)，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

PDA終端通過4G網(wǎng)絡(luò)連接到Internet，用于通過Internet接收或發(fā)送給服務(wù)器上輔助信息，當(dāng)列車行駛的區(qū)間沒有網(wǎng)絡(luò)時，終端系統(tǒng)會自動存儲要發(fā)送的信息，在連接網(wǎng)絡(luò)后通過信息同步系統(tǒng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲功能完成和服務(wù)器上的綜合信息管理系統(tǒng)進(jìn)行信息的同步，從而實現(xiàn)動車司機(jī)通過PDA終端自動完成司機(jī)報單、提示運(yùn)行時刻、記錄手賬等，不用再去翻筆記本、做記錄等一系列手工操作[4-5]。終端系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 終端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

由于大量的管理信息存儲于服務(wù)器中，由綜合管理系統(tǒng)管理，PDA終端只是接受、發(fā)送、簡單處理信息，在網(wǎng)絡(luò)不可用時暫時存儲信息，當(dāng)轉(zhuǎn)儲完成后終端中的信息即被刪除，因此信息量較小，存儲時間短，無需較大的數(shù)據(jù)庫，所以本應(yīng)用程序使用了Android平臺內(nèi)置的 SQLite數(shù)據(jù)庫。SQLite很小并且可移植性好、很容易使用，高效、可靠性高[6-15]。

數(shù)據(jù)庫主要存儲如下信息：操作者登陸信息、出勤作業(yè)信息、出入庫作業(yè)信息、途中作業(yè)信息等。

經(jīng)過詳細(xì)的業(yè)務(wù)流程分析，得到了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的部分ER圖，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)庫ER圖

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的名稱為DCDB，根據(jù)系統(tǒng)的各個功能模塊的需要，在數(shù)據(jù)庫中建立了若干張表，主要表有：點單信息表（Dd_Info），記錄相關(guān)車次出行任務(wù)時刻表相關(guān)信息（編號、線路編號、區(qū)間公里、開車時刻、站停時分、區(qū)間運(yùn)行時分、區(qū)間平均速度、站名、施工慢行附件時分等）；調(diào)令揭示信息表（Dl_Info），記錄列車運(yùn)行過程中需要司機(jī)實時查看的調(diào)令揭示信息（序號、標(biāo)題、內(nèi)容、是否已閱、點單編號等）；司機(jī)信息表（Sj_Info），記錄司機(jī)相關(guān)信息（編號、姓名、性別、職務(wù)、密碼、標(biāo)識、聯(lián)系方式等）；管理員表 [Admin_info]，記錄管理員賬戶信息（用戶名、密碼等）。

3 開發(fā)工具與設(shè)計模式

Andriod系統(tǒng)為開源操作系統(tǒng)，使用Java語言進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)環(huán)境是Eclipse+Android SDK+Androidplugin for Eclipse。通過互聯(lián)網(wǎng)可快速下載到開發(fā)環(huán)境所需的軟件，這些軟件工具都是開源的。

MVC的概念在目前信息系統(tǒng)設(shè)計非常流行，MVC 全名是 Model View Controller，是模型（model）－視圖（view）－控制器（controller）的縮寫，是一種軟件設(shè)計典范，用一種業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離的方法組織代碼，將業(yè)務(wù)邏輯聚集到一個部件里面，在改進(jìn)和個性化定制界面及用戶交互的同時，不需要重新編寫業(yè)務(wù)邏輯[7-9]。View表示層指瀏覽器層，用于圖形化展示請求結(jié)果；Controller控制器指Web服務(wù)器層，Model模型層指應(yīng)用邏輯實現(xiàn)及數(shù)據(jù)持久化的部分[10-11]。目前流行的開發(fā)框架，如JSF、Struts、Spring、Hibernate等及它們之間的組合，如Struts+Spring+Hibernate （SSH）、JSP+Spring+Hibernate等都是面向MVC架構(gòu)的[12-14]。

本系統(tǒng)采用了MVC設(shè)計模式進(jìn)行架構(gòu)的設(shè)計，極大地提高了代碼的重用性和可維護(hù)性。

4 界面設(shè)計及測試

1）系統(tǒng)登錄首頁

終端系統(tǒng)啟動后，首先進(jìn)入主界面，主界面主要包含3個功能入口點，分別為出勤作業(yè)，信息同步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，終端主界面如圖4所示。

圖4 終端主界面

2）調(diào)令揭示

調(diào)令及揭示每次出勤都通過服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)更新，以保證最新的數(shù)據(jù)。調(diào)令揭示需要司機(jī)對每一項進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)后，不可進(jìn)行修改。確認(rèn)后的調(diào)令及揭示以確認(rèn)時間為主自動存入此次開機(jī)文件夾中，以備系統(tǒng)管理查詢，如圖5所示。

圖5 調(diào)令揭示界面

3）信息同步

當(dāng)乘務(wù)員每天進(jìn)行工作之前，需要將終端設(shè)備連接到Internet，并點擊【信息同步】按鈕，進(jìn)行當(dāng)天必要信息的更新操作。這些信息包括：同步賬號信息、列車時刻表信息、調(diào)令揭示信息等等。同步信息如圖6所示。

圖6 信息同步界面

4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲

當(dāng)司機(jī)要結(jié)束當(dāng)天的工作，需要把數(shù)據(jù)同步到服務(wù)器上。此時，只要將終端設(shè)備連接到Internet，點擊【數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲】按鈕，則當(dāng)天的數(shù)據(jù)就會同步到服務(wù)器上，同時終端設(shè)備上的數(shù)據(jù)也會被刪除掉。信息轉(zhuǎn)儲如圖7所示。

圖7 信息轉(zhuǎn)儲

5 結(jié)束語

通過近一年的設(shè)計和開發(fā)，近半年的使用測試，動車組司機(jī)行車安全輔助終端系統(tǒng)已經(jīng)正式投入使用。各項功能基本符合最初設(shè)想，基本滿足了高鐵及動車司機(jī)工作需求，它穩(wěn)定、安全、高效，從而提高了司機(jī)們的工作效率，降低了手工操作的復(fù)雜性和易錯性，符合開發(fā)設(shè)計的初衷。

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[6]蔣雋睿.淺談列控設(shè)備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在維修工作中的應(yīng)用[J].鐵道通信信號，2012（11）：30-31.

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Design and implementation of auxiliary terminal system for the driving safety of the EMU

ZHANG Long，WANG Yan-jun
（Information Engineering School，Xi'an Eurasia University，Xi'an 710065，China）

In order to reduce the misoperation since the high-speed train and EMU opened artificially，aiming at EMU drivers or continuous lookout for EMU Operation front line，while the EMU drivers run on the way to see this on the record single point，record the operation time，check and confirm the operation and reveal the train kilometer access control operation manual operation inconvenience，a run on the PDA handheld terminal auxiliary system，realize the EMU drivers through the terminal system to automatically generate hand account，automatic generation of drivers，train travel tips entry time，and according to the current time calculation of station arrival time in the slow section before operation prompts the driver to reveal the content according to the current position，display control clew，receiving train operation notice function.Through the 6 months of the actual use of the system to show that the system has a very good supporting role in the daily operation of the motor car drivers，convenient operation of the company by personnel，improve the ability of security.

EMU；traffic safety；auxiliary system；terminal；PDA

TN91

：A

：1674－6236（2017）14-0036-03

2016-06-21稿件編號：201606156

陜西省教育廳專項科研計劃項目（14JK2067）

張 龍（1977—），男，陜西西安人，碩士，講師。研究方向：軟件工程、人工智能。